JP2649577B2 - タブレットの製造装置 - Google Patents

タブレットの製造装置

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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タブレットの製造技術、特に、半導体装置
の樹脂封止パッケージを形成するのに使用されるタブレ
ットの製造技術に関し、例えば、マルチプランジャ形の
トランスファ成形装置に使用されるタブレットの製造に
利用して有効な技術に関する。
〔従来の技術〕
半導体装置の製造工程において、半導体ペレット、イ
ンナリードおよびボンディングワイヤを非気密封止する
ための樹脂封止パッケージを成形する成形装置として、
トランスファ成形装置がある。このようなトランスファ
成形装置に使用されるレジンタブレットは、レジンタブ
レットの原料であるエポキシレジン粉末がシリンダ室に
投入され、投入されたレジン粉末がシリンダ室内におい
てピストンにより突き固められることにより、成形され
ている。
他方、高精度の樹脂封止パッケージを成形するトラン
スファ成形装置として、プランジャを複数本備えている
マルチプランジャ形のトランスファ成形装置がある。こ
のマルチプランジャ形トランスファ成形装置において
は、成形材料としてのレジンを供給するためのタブレッ
トには小径短尺のものが使用されている。
なお、タブレットの成形技術を述べてある例として
は、特開昭61−270121号公報、がある。また、マルチプ
ランジャ形トランスファ成形装置を述べてある例として
は、実開昭61−56016号公報、がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、前記のようなタブレットの製造方法において
は、レジン粉末が室温下で突き固められているため、シ
リンダ室およびピストンの摩耗が大きく、また、レジン
粉末中に含まれる空気が突き固められたタブレット内に
閉じ込められ、樹脂封止パッケージのボイド発生の原因
になるという問題点があることが、本発明者によって明
らかにされた。特に、マルチプランジャ形トランスファ
成形装置に使用されるタブレットは小径短尺のものが多
数個使用されるため、このような問題点が顕著になり、
かつまた、タブレットの価格が増加する。
本発明の目的は、品質の良好なタブレットを大量に、
かつ、安価にて製造することができるタブレットの製造
技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係るタブレットの製造装置は、一端に粉末レ
ジン投入用のホッバが他端に押し出しダイスがそれぞれ
開設されて複数段に構成されているシリンダ室と、この
シリンダ室の各段にそれぞれ挿入されているスクリュー
と、前記ホッパに投入された粉末レジンを加熱軟化させ
る加熱手段と、シリンダ室内の軟化された軟化レジンを
温度調整する温度調整手段と、シリンダ室の各段の接続
部空間のうち少なくとも一つの接続部空間を真空吸引す
る真空吸引手段と、前記ダイスに隣接して設けられダイ
スにより押出成形されるレジン成形品を柱形状のタブレ
ットに切断する切断装置とを備えており、 前記切断装置が円盤形状に形成されたポンチ本体を備
えており、このポンチ本体はその中心線が前記ダイスの
押出方向と平行になるように、かつ、その一端面の外周
辺部が前記ダイスに対向するように配されて回転自在に
軸支されているとともに、間欠回転駆動されるように構
成されており、また、ポンチ本体の前記ダイスに対向す
る同心円上にはポンチ孔が複数個、周方向に間隔をおい
てそれぞれ開設されていることを特徴とする。
〔作用〕
前記したタブレットの製造装置によれば、タブレット
は次のようにして製造される。ホッパからシリンダ室に
投入された粉末レジンは加熱手段により加熱されて軟化
される。この軟化された軟化レジンは加熱手段により温
度調整されながら、スクリューにより押し出しダイス内
に送給されるとともに、その送給途中の空間において真
空吸引手段により真空吸引される。次いで、ダイス内に
送給された軟化レジンがダイスから押し出されて棒状の
レジン成形品が成形されるとともに、棒状のレジン成形
品が切断装置に連続して送り込まれて柱形状に切断され
る。以上のようにしてタブレットが製造されたことにな
る。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例であるタブレット製造装置
を示す縦断面図、第2図はそれによって製造されたタブ
レットを示す斜視図、第3図は第1図のIII−III線に沿
う断面図、第4図は第1図のIV−IV線に沿う断面図であ
る。
本実施例において、本発明に係るタブレット製造装置
1はシリンダ2を備えており、シリンダ2の内部には第
1段シリンダ室3と第2段シリンダ室4とが互いに連通
するように形成されている。シリンダ2の第1図に正対
して右端部上部(以下、上下、左右は第1図を基準にす
る。)には、ホッパ5が垂直下向きに配されて、第1段
シリンダ室3内に連通するように形成されており、ホッ
パ5はレジン粉末を第1段シリンダ室3内の右端部に効
果的に投入し得るように構成されている。ここで、レジ
ン粉末は半導体装置の樹脂封止パッケージ(図示せず)
を形成し得るように適宜調整されており、エポキシ樹脂
を主成分とされ、熱硬化剤、硬化促進剤、着色剤、フィ
ラー等を適量添加されている。
シリンダ2の外部には加熱手段としてのヒータ6が第
1段シリンダ室3の右端部付近をカバーするように敷設
されており、ヒータ6はホッパ5から第1段シリンダ室
3内に投入されたレジン粉末を加熱して適度に軟化させ
得るように温度制御される。第1段シリンダ室3内には
第1スクリュー7が第1段シリンダ室3の中心線上に沿
うように配されて回転自在に支承されており、第1スク
リュー7は第1段シリンダ室3の右端部外に設備された
第1駆動装置8により回転駆動されるようになってい
る。
他方、シリンダ2の左端部には押出しダイス9が第2
段シリンダ室4内に連通するように設備されており、こ
のダイス9は第2段シリンダ室4によって圧送される軟
化レジンを所定外径の丸棒形状に成形し得るように構成
されている。第2段シリンダ室4内には第2スクリュー
10が、この第2段シリンダ室4の中心線上に沿うように
配されて回転自在に支承されており、第2スクリュー10
は第2段シリンダ室4の右端外部に設備された第2駆動
装置11により回転駆動されるようになっている。
第1段シリンダ室3と第2段シリンダ室4とはその中
心線が上下方向にずれるように配されて、それぞれ水平
になるように形成されており、上段の第1段シリンダ室
3と下段の第2段シリンダ室4との段差接続部には吸引
室12が形成されている。シリンダ2の吸引室12の頂部に
は吸引口13が吸引室12内外を連通させるように開設され
ており、この吸引口13には真空吸引装置Pが接続されて
いる。
シリンダ2の外部には冷却装置等から構成されている
温度調整装置14が、第1段シリンダ室3の約半分から第
2シリンダ室4の左端部までをカバーするように敷設さ
れており、この温度調整装置14は第1シリンダ室3、吸
引室12および第2シリンダ室4の内部について、軟化さ
れたレジンが熱硬化反応を進行させずに軟化状態を維持
すべく温度を制御するように構成されている。
ダイス9の左脇には切断装置15が設備されており、切
断装置15はダイス9により押出し成形される丸棒形状の
成形品を短尺の円柱体に切断するように構成されてい
る。すなわち、この切断装置15は円盤形状に形成された
ポンチ本体16を備えており、この本体16はその中心線が
ダイス9の押出し方向と平行になるように水平に配され
て回転自在に支承されているとともに、その中心線上に
は駆動装置18により間欠回転駆動される回転軸17が突設
されている。ポンチ本体16にはポンチ孔19が複数個、同
心円上において周方向に等間隔に配されて回転軸17と平
行方向に貫通するようにそれぞれ開設されており、ポン
チ本体16はこのポンチ孔19群がダイス9に順次対向する
ように配設されている。ポンチ本体16の右脇にはシリン
ダ装置20がダイス9とは異なる位置でポンチ孔19に順次
対向するように配設されており、このシリンダ装置20は
ピストンロッド21をポンチ孔19に挿入させるように構成
されている。
次に、前記構成に係るタブレットの製造装置の作用を
説明する。
まず、粉末レジン22がホッパ5により第1段シリンダ
室3内に投入される。第1段シリンダ室3に投入された
粉末レジン22はヒータ6により加熱されて適度に軟化さ
れるとともに、第1スクリュー7により下流側へ搬送さ
れる。
軟化され搬送されたレジン23は吸引室12を落下して第
2段シリンダ室4の上流側に送給される。このとき、吸
引室12は真空吸引装置Pにより吸引口13を通じて真空吸
引されているため、軟化されたレジン23は空気を充分に
排除されることになる。
第2段シリンダ室4に送給された軟化レジン23は第2
スクリュー10によりダイス9へ圧送され、ダイス9から
押し出される。この間、第1段シリンダ室3および第2
段シリンダ室4内が温度調整装置14により一定の温度に
調整されているため、軟化レジン23は熱硬化反応を進行
されず、しかも、適度な軟化状態を維持している。
軟化レジン23は第2スクリュー10の圧送に伴って、ダ
イス9から押し出され、ダイス9により丸棒形状に成形
される。ダイス9により丸棒形状に成形されたレジン整
形品24は、ダイス9に対向しているポンチ孔19に徐々に
挿入されて行く。
レジン成形品24の先端がポンチ孔19の所定深さまで達
すると、ポンチ本体16が駆動装置18により1ピッチ間欠
回転される。この回転により、レジン成形品24はダイス
9とポンチ孔19との接合面間で切断される。そして、切
断されたレジン成形品は円柱形状のタブレット25に形成
されて、ポンチ孔19に収容された状態になっている。
このポンチ孔19に収容されたタブレット25はポンチ本
体16の間欠回転に伴って、シリンダ装置20に対向する位
置までピッチ送りされ、シリンダ装置20のピストンロッ
ド21の伸長作動によりポンチ孔19から外部へ押されて排
出される。排出されたタブレット25は適当なハンドリン
グ装置(図示せず)により、マルチプランジャ形トラン
スファ成形装置のポット、または、所定の格納場所へ適
宜移送されて行く。このタブレット25は軟化された軟化
レジン23を押し出し成形されて製造されているため、空
気を含まず良好な品質を維持している。
以降、前記作動が繰り換えされることにより、空気を
含まない良質のタブレット25が連続的に製造されて行
く。
前記実施例によれば次の効果が得られる。
(1) 粉末レジンを加熱軟化し後、軟化状態を維持し
つつ軟化レジンをダイスから押し出してタブレットを成
形することにより、タブレット製造装置の各部における
摩耗を防止することができるとともに、タブレットの内
部に空気が取り込まれるのを抑制することができるた
め、ランニングコストおよびタブレトの製造コストを低
減することができるとともに、タブレットの品質を高め
ることができる。
(2) シリンダ室を多数段形成し、その途中に真空吸
引室を介設することにより、レジン内の空気を強制的に
排除することができるため、タブレット内に空気が取り
込まれるのをより一層抑制することができ、タブレット
の品質をより一層高めることができる。
(3) 軟化レジンをダイスにより棒状に押出し成形す
るとともに、ポンチ本体に多数個のポンチ孔が開設され
た切断装置により短尺に切断することにより、タブレッ
トを連続的に製造して行くことができるため、タブレッ
トの製造コストを大幅に低減することができる。
(4) 前記(1)、(2)、(3)により、マルチプ
ランジャ形トランスファ成形装置に使用される小径短尺
のタブレットであっても、タブレット製造装置の寿命を
短めずに、大量かつ安価に製造することができ、また、
空気取り込み量の少ない良質のタブレットであるため、
半導体装置における樹脂封止パッケージのボイドの発生
を抑制することができ、その品質および信頼性を高める
ことができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
例えば、シリンダ室は2段に形成するに限らず、3段
以上に形成してもよい。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野であるマルチプランジャ
形トランスファ成形装置に使用されるタブレットの製造
技術に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、通常のトランスファ成形装置に使用
されるタブレットや、半導体装置の樹脂封止パッケージ
以外の成形製品に使用されるタブレットの製造技術全般
に適用することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、タブレットは
粉末レジンを軟化された状態でダイスにより押出し成形
されるため、成形装置の各部が摩耗されることがない。
また、軟化されたレジンは送給の途中で、真空吸引され
ることにより、空気が強制的に排除されるため、タブレ
ットへの空気の取り込みを抑制することができる。その
結果、空気の取り込みのない良質のタブレットを製造す
ることができるとともに、大量生産することができ、し
かも、タブレットの製造装置自体の耐久性も向上させる
ことができ、タブレットの製造コストを低減させること
ができる。
軟化レジンをダイスにより棒状に押出し成形するとと
もに、ポンチ本体に多数個のポンチ孔が開設された切断
装置によって短尺に切断することにより、タブレットを
連続的に切断することができるため、タブレットの製造
コストを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるタブレット製造装置を
示す縦断面図、 第2図はそれによって製造されたタブレットを示す斜視
図、 第3図は第1図のIII−III線に沿う断面図、 第4図は第1図のIV−IV線に沿う断面図である。 1……タブレット製造装置、2……シリンダ、3……第
1段シリンダ室、4……第2段シリンダ室、5……ホッ
パ、6……ヒータ(加熱手段)、7……第1スクリュ
ー、8……第1駆動装置、9……ダイス、10……第2ス
クリュー、11……第2駆動装置、12……吸引室、13……
吸引口、14……温度調整装置、15……切断装置、16……
ポンチ本体、17……回転軸、18……駆動装置、19……ポ
ンチ孔、20……シリンダ装置、21……ピストンロッド、
22……粉末レジン、23……軟化レジン、24……レジン成
形品、25……タブレット。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一端に粉末レジン投入用のホッパが他端に
    押し出しダイスがそれぞれ開設されて複数段に構成され
    ているシリンダ室と、このシリンダ室の各段にそれぞれ
    挿入されているスクリューと、前記ホッパに投入された
    粉末レジンを加熱軟化させる加熱手段と、シリンダ室内
    の軟化された軟化レジンを温度調整する温度調整手段
    と、シリンダ室の各段の接続部空間のうち少なくとも一
    つの接続部空間を真空吸引する真空吸引手段と、前記ダ
    イスに隣接して設けられダイスにより押出成形されるレ
    ジン成形品を柱形状のタブレットに切断する切断装置と
    を備えており、 前記切断装置が円盤形状に形成されたポンチ本体を備え
    ており、このポンチ本体はその中心線が前記ダイスの押
    出方向と平行になるように、かつ、その一端面の外周辺
    部が前記ダイスに対向するように配されて回転自在に軸
    支されているとともに、間欠回転駆動されるように構成
    されており、また、ポンチ本体の前記ダイスに対向する
    同心円上にはポンチ孔が複数個、周方向に間隔をおいて
    それぞれ開設されていることを特徴とするタブレットの
    製造装置。
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